Il rene, dal greco nephros, è un organo parenchimatoso di colore rossastro-marrone che, insieme alle vie urinarie, forma il sistema urinario.
Disposizione e rapporti I reni sono situati retroperitonealmente sulla parete posteriore dell’addome e, in posizione supina, si trovano tra i processi trasversi delle vertebre T12 e L4. In posizione eretta, in fase di inspirazione profonda, entrambi i reni possono scendere fino a raggiungere, o anche superare, la cresta iliaca.
Entrambi i poli superiori sono solitamente orientati leggermente verso l’interno (medialmente) e posteriormente rispetto ai poli inferiori. Inoltre, il rene destro è generalmente posizionato leggermente più in basso rispetto al rene sinistro, probabilmente a causa della presenza del fegato.
Ciascun rene presenta rapporti anteriori differenti che riflettono le differenti relazioni con i vari organi endoaddominali, mentre i rapporti posteriori sono simili, con gli stessi muscoli presenti da entrambi i lati della parete addominale posteriore.
Sopra ciascun rene e separate dalla fascia renale, si trovano le ghiandole surrenali. La ghiandola surrenale destra, di forma piramidale, è orientata verso l’apice del rene destro, mentre la ghiandola surrenale sinistra, di forma semilunare, è orientata più medialmente rispetto al rene sinistro.Il rene destro è situato posteriormente rispetto al colon ascendente, alla seconda parte del duodeno (medialmente) e al fegato, dal quale è separato dal recesso epatorenale. Il rene sinistro è posto posteriormente al colon discendente. Il suo ilo renale è laterale rispetto alla coda del pancreas. La porzione superomediale è adiacente alla grande curvatura dello stomaco e il polo superiore sinistro è adiacente alla milza, connesso ad essa tramite i legamenti splenorenali.
Posteriormente, il diaframma poggia sul terzo superiore di ciascun rene, con la dodicesima costola che passa posteriormente sopra il polo superiore. I reni sono solitamente posizionati sopra l’aspetto mediale del muscolo ileopsoas e l’aspetto laterale del muscolo quadrato dei lombi. Gli ureteri prossimali generalmente attraversano il muscolo ileopsoas nel loro percorso verso la pelvi ossea. L’intera area che coinvolge direttamente i reni è considerata retroperitoneale.
Vascolarizzazione ed innervazione
Vascolarizzazione Sul margine mediale di ciascun rene si trova l’ilo renale, dove l’arteria renale entra e la pelvi renale e la vena renale escono dal seno renale. La vena renale si trova anteriormente rispetto all’arteria renale, che a sua volta è anteriore alla pelvi renale. La pelvi renale rappresenta l’estremità superiore appiattita dell’uretere. Essa riceve 2 o 3 calici maggiori, ciascuno dei quali riceve 2 o 3 calici minori. I calici minori sono incavati dalle papille renali, che costituiscono gli apici delle piramidi del Malpighi. Una piramide e il suo tessuto corticale costituiscono un lobo.
Circa il 20% della gittata cardiaca totale è destinata ai reni. Questi organi altamente vascolarizzati sono irrorati dalle arterie renali, che si diramano dall’aorta al di sotto dell’arteria mesenterica superiore ed entrano nell’ilo renale all’altezza della vertebra L2. L’arteria renale destra, più lunga, passa posteriormente rispetto alla vena cava inferiore (VCI).
Entrambe le arterie renali si dividono vicino all’ilo renale, dando origine a cinque arterie segmentali. Il primo ramo è l’arteria segmentale posteriore, che irrora il segmento posteriore del rene. Le altre quattro arterie segmentali principali derivano dal ramo anteriore dell’arteria renale e prendono il nome dal segmento renale che irrorano:
arteria segmentale superiore arteria segmentale anterosuperiore arteria segmentale anteroinferiore arteria segmentale inferiore
Le arterie renali accessorie, residui embrionali presenti in circa il 25% delle persone a causa della mancata degenerazione di alcuni vasi, possono originarsi dall’aorta o dall’arteria renale e solitamente entrano nei poli del rene.
Le vene renali seguono anteriormente il percorso delle arterie renali. È importante notare che la vena renale sinistra è più lunga di qualche centimetro rispetto alla destra, poiché deve attraversare la linea mediana da sinistra per raggiungere la vena cava inferiore all’altezza di L2 o L3. Per questo motivo, nei trapianti si preferisce solitamente il rene sinistro come organo da donare, grazie alla maggiore lunghezza della sua vena.
Nella maggior parte dei casi:
la vena gonadica sinistra drena inferiormente nella vena renale sinistra la vena renale sinistra riceve anche la vena surrenale sinistra e la vena frenica inferiore sinistra rami della vena lombare o della vena emiazigos si uniscono alla vena renale sinistra nel 75% delle persone
Al contrario, sul lato destro le vene gonadica e renale drenano separatamente nella vena cava inferiore nella maggior parte dei casi. Infine, i reni sono drenati da vasi linfatici, talvolta uniti ai linfatici che drenano gli ureteri prossimali, i quali confluiscono nei linfonodi aortici a sinistra e nei linfonodi laterali inferiori della vena cava a destra.
Innervazione L’innervazione dei reni, di una parte degli ureteri prossimali e delle ghiandole surrenali, avviene tramite il plesso nervoso renale, composto da fibre simpatiche e parasimpatiche. Questo plesso riceve fibre dai nervi splancnici addomino-pelvici. Le fibre simpatiche efferenti innervano completamente i nefroni e la vascolarizzazione renale, con particolare concentrazione attorno agli arterioli afferenti, ai tratti ascendenti spessi e ai tubuli contorti distali.
I nervi afferenti sensoriali renali si trovano principalmente nella pelvi renale, seguendo l’arteria renale o l’uretere prossimale fino alla parete pelvica. Questi nervi svolgono un ruolo importante nella regolazione del flusso simpatico e della pressione sanguigna. Alcuni seguono l’uretere o la pelvi in modo parallelo, altri sono disposti in modo circonferenziale. Innervano la parete pelvica, l’arteria renale e la vena renale.
Non si trovano fibre sensoriali nella midollare renale e solo poche sono presenti nella corteccia. Le fibre afferenti viscerali trasmettono la sensazione di dolore lungo le fibre simpatiche ai gangli spinali e ai segmenti del midollo spinale T11-L2. Il dolore viene spesso percepito nel dermatomo corrispondente, per cui il dolore al fianco può essere un dolore riferito proveniente dal rene.
Struttura I reni sono organi a forma di fagiolo, con concavità mediale e convessità laterale, e pesano generalmente tra i 150 e i 200 g negli uomini e circa 120-135 g nelle donne. Ogni rene ha all’incirca le dimensioni di un pugno chiuso e mediamente hanno:
lunghezza: 10-12 cm larghezza: 5-7 cm spessore: 3-5 cm
Ogni rene è rivestito da una capsula a doppio strato ed è circondato da grasso perinefrico, dal complesso fasciale renale e da grasso paranefrico.
Anatomia macroscopica
Il rene è composto da due regioni:
la corticale la midollare
La corticale è costituita da corpuscoli di Malpighi, tubuli contorti, tubuli retti, tubuli collettori, dotti collettori e vasi sanguigni. I raggi midollari, formati da tubuli retti e dotti collettori, si estendono dalla midollare verso la corticale. La midollare contiene anche la vasa recta, una rete di capillari fondamentale per il sistema di scambio controcorrente.
Le piramidi sono strutture coniche formate dalla raccolta dei tubuli nella midollare, orientate con la base verso la corticale e gli apici verso l’ilo renale. Le papille agli apici delle piramidi si estendono nei calici minori e drenano attraverso i dotti collettori alle loro estremità, nella cosiddetta area cribrosa. Un dotto collettore e il gruppo di nefroni che esso drena sono definiti lobulo.
Un'arteriola afferente fornisce sangue a una rete di anse capillari chiamata glomerulo, che è circondata da un epitelio a doppio strato, la capsula di Bowman, formando insieme un corpuscolo renale. Un'arteriola efferente drena il glomerulo e si trasforma nella vasa recta, che irrora i tubuli renali.
Distalmente alla capsula di Bowman si trovano, in sequenza: il tubulo contorto prossimale, il tubulo rettilineo prossimale o tratto discendente spesso dell’ansa di Henle, il tratto discendente sottile dell’ansa di Henle, il tratto ascendente sottile dell’ansa di Henle, il tubulo rettilineo distale o tratto ascendente spesso dell’ansa di Henle, il tubulo contorto distale, il tubulo collettore, il dotto collettore corticale, il dotto collettore midollare, il dotto papillare, il calice minore, il calice maggiore, la pelvi renale e infine l’uretere.
I tubuli iniziano nella corticale, discendono nella midollare, compiono una curva a forcina nel tratto sottile dell’ansa di Henle e risalgono verso la corticale vicino al corpuscolo renale originario.
Anatomia microscopica
I nefroni sono le unità funzionali del rene. Ogni rene adulto contiene circa 2 milioni di nefroni. La barriera di filtrazione glomerulare del corpuscolo renale è composta dall’endotelio fenestrato dei capillari glomerulari, dalla membrana basale glomerulare (GBM) e dallo strato viscerale della capsula di Bowman, che contiene i podociti che si estendono attorno ai capillari. I pedicelli che si diramano dai podociti si connettono tra loro, lasciando spazi chiamati fessure di filtrazione, che sono ricoperte dal diaframma di fessura.
La membrana basale glomerulare è composta da tre strati:
la lamina rara esterna, la lamina rara interna, la lamina densa.
Lo strato parietale della capsula di Bowman è costituito da epitelio pavimentoso semplice ed è separato dallo strato viscerale dallo spazio di Bowman. Le cellule mesangiali si trovano in tutto il corpuscolo renale, al di fuori dei capillari. L’apparato juxtaglomerulare è composto da cellule mesangiali specializzate situate all’esterno del corpuscolo renale, cellule juxtaglomerulari e dalla macula densa. Il tratto ascendente spesso dell’ansa di Henle ritorna al glomerulo originario, formando cellule specializzate che si trovano lungo l’arteriola afferente, chiamate macula densa.
Derivazione embriologica
Il rene dei mammiferi si sviluppa dal mesoderma intermedio. Lo sviluppo renale (nefrogenesi) avviene in tre fasi successive:
pronefro mesonefro metanefro.
Il pronefro, situato nella regione cervicale, è composto da unità escretorie vestigiali (nefrotomi) che compaiono all'inizio della quarta settimana di sviluppo e regrediscono entro la fine della stessa settimana. Con la regressione del pronefro, il mesonefro si origina dal mesoderma intermedio, estendendosi dai segmenti toracici superiori a quelli lombari superiori.
È composto da unità escretorie che si allungano, formano un’ansa e sviluppano capillari per costituire un corpuscolo renale (glomerulo circondato dalla capsula di Bowman). Il tubulo escretore si connette a un dotto collettore chiamato dotto mesonefrico o dotto di Wolff. Entro circa la sesta settimana, sono presenti due organi bilaterali.
Il metanefro compare nella quinta settimana ed è composto da unità escretorie derivate dal mesoderma metanefrico. Il dotto di Wolff si evagina per formare il gemma ureterica, che viene stimolata dall’interazione tra l'inibitore della tirosina chinasi RET e il fattore neurotrofico derivato dalle cellule gliali (GDNF), e tra l'inibitore della tirosina chinasi MET e il fattore di crescita degli epatociti (HGF). La produzione di GDNF e HGF è regolata da WT1, un fattore di trascrizione espresso dal mesenchima metanefrico.
In condizioni fisiologiche normali, l’interazione segnaletica provoca la dilatazione della gemma ureterica, che diventa la pelvi renale e l’uretere, e poi si divide nei calici maggiori entro la fine della sesta settimana. Dalle calici derivano poi delle gemme che si dividono in tubuli alla settima settimana e vengono assorbite dai tubuli in sviluppo nella periferia, diventando i calici minori.